(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の４輪のタイヤの回転速度を定期的に検出する回転速度検出手段と、
車両の速度を前記タイヤの回転速度に同期して算出する車両速度算出手段と、
算出された車両速度と検出されたタイヤの回転速度とから、前記車両の駆動輪タイヤの回転スリップ率を演算する回転スリップ率演算手段と、
車両の速度算出に同期して当該車両の加速度を算出する車両加速度算出手段と、
回転スリップ率と加速度とをそれぞれ移動平均し、移動平均された車両の加速度とタイヤのスリップ率との１次の回帰係数と相関係数を求める演算手段と、
得られた相関係数が所定の値以上の場合に、１次の回帰係数に基づいて路面状態判定の閾値を設定する閾値設定手段と、
前記閾値を設定したときの１次の回帰係数とは異なる、走行中にさらに得られた１次の回帰係数の値と前記閾値との関係から、前記車両が走行中の路面の滑り易さを数値化する数値化手段と
を備えており、
前記数値化手段は、
走行中に算出される１次の回帰係数の値が前記閾値以下であり、且つ、当該閾値を設定したときの１次の回帰係数以上である場合に、
設定された閾値ＳＨに、タイヤのスティッフネスに応じて設定される所定の定数Ａを乗じた値と閾値を設定したときの１次の回帰係数ＳＴとの差分に対する、走行中に算出される１次の回帰係数の値ＪＤと前記１次の回帰係数ＳＴとの差分の割合Ｒを算出し、
得られるＲに基づいて、所定の換算式に従い路面の摩擦係数μを換算するように構成されていることを特徴とする路面状態判定装置。 
【請求項２】
路面の摩擦係数μを
θ＝１８０×Ｒ及び
μ＝（ｃｏｓθ＋１．２）／２
に従い求める請求項１に記載の路面状態判定装置。
【請求項３】
車両の４輪のタイヤの回転速度を定期的に検出する工程と、
車両の速度を前記タイヤの回転速度に同期して算出する工程と、
算出された車両速度と検出されたタイヤの回転速度とから、前記車両の駆動輪タイヤの回転スリップ率を演算する工程と、
車両の速度算出に同期して当該車両の加速度を算出する工程と、
回転スリップ率と加速度とをそれぞれ移動平均し、移動平均された車両の加速度とタイヤのスリップ率との１次の回帰係数と相関係数を求める工程と、
得られた相関係数が所定の値以上の場合に、１次の回帰係数に基づいて路面状態判定の閾値を設定する工程と、
さらに得られた１次の回帰係数の値と前記閾値との関係から、前記車両が走行中の路面の滑り易さを数値化する工程と
を含んでおり、
前記数値化する工程において、
走行中に算出される１次の回帰係数の値が前記閾値以下であり、且つ、当該閾値を設定したときの１次の回帰係数以上である場合に、
設定された閾値ＳＨに所定の定数Ａを乗じた値と閾値を設定したときの１次の回帰係数ＳＴとの差分に対する、走行中に算出される１次の回帰係数の値ＪＤと前記１次の回帰係数ＳＴとの差分の割合Ｒを算出し、
得られるＲに基づいて、所定の換算式に従い路面の摩擦係数μを換算することを特徴とする路面状態判定方法。 
【請求項４】
路面の摩擦係数μを
θ＝１８０×Ｒ及び
μ＝（ｃｏｓθ＋１．２）／２
に従い求める請求項３に記載の路面状態判定方法。
【請求項５】
路面状態を判定するためにコンピュータを、車両速度とタイヤの回転速度とから、車両の駆動輪タイヤの回転スリップ率を演算する回転スリップ率演算手段、車両の速度算出に同期して当該車両の加速度を算出する車両加速度算出手段、回転スリップ率と加速度とをそれぞれ移動平均し、移動平均された車両の加速度とタイヤのスリップ率との１次の回帰係数と相関係数を求める演算手段、得られた相関係数が所定の値以上の場合に、１次の回帰係数に基づいて路面状態判定の閾値を設定する閾値設定手段、及び、さらに得られた１次の回帰係数の値と前記閾値との関係から、前記車両が走行中の路面の滑り易さを数値化する数値化手段として機能させ、
前記数値化手段は、
走行中に算出される１次の回帰係数の値が前記閾値以下であり、且つ、当該閾値を設定したときの１次の回帰係数以上である場合に、
設定された閾値ＳＨに、タイヤのスティッフネスに応じて設定される所定の定数Ａを乗じた値と閾値を設定したときの１次の回帰係数ＳＴとの差分に対する、走行中に算出される１次の回帰係数の値ＪＤと前記１次の回帰係数ＳＴとの差分の割合Ｒを算出し、
得られるＲに基づいて、所定の換算式に従い路面の摩擦係数μを換算するように構成されていることを特徴とする路面状態の判定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は路面状態判定装置及び方法、並びに路面状態の判定プログラムに関する。さらに詳しくは、走行中の車両におけるタイヤと路面との間の摩擦係数を推定する路面状態判定装置及び方法、並びに路面状態の判定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＢＳ（アンチロックブレーキ）装置などの制御では、路面の摩擦係数μが利用されている。すなわち、路面摩擦係数μ（以下、「路面μ」ともいう）に応じて、例えば高μの場合と、低μの場合とで制御内容を変更して最適な制御を行うようにしている。
そして、走行中の路面の滑りやすさを検出する方法として、例えば特許文献１には、車両の加速度とタイヤの回転スリップ率との関係から滑りやすさを判定する方法が開示されている。この特許文献１記載の方法では、相関係数の値が設定値以上の場合における、加速度とスリップ率の１次の回帰係数の値と、予め設定された閾値とを比較することによりタイヤと路面との摩擦係数を判定している。
【０００３】
また、特許文献２には、加速度とスリップ率との関係を１次近似したときの相関係数から、アスファルト走行を自動的に認識し、さらに近似式の勾配値から滑り易いと判断すべき閾値を自動的に算出する方法が開示されている。すなわち、特許文献２記載の方法では、スティフネスの異なるタイヤを装着し、アスファルト及び凍結路を走行したデータを蓄積し、アスファルト走行の場合、加速度とスリップ率との関係を示す１次近似式の値が凍結路走行の場合の値に比べて相関係数が高いこと、また、アスファルトを走行したときのバラツキの大きさがタイヤのスティフネスにより異なることから、まず、アスファルト走行を選び出し、そのときの１次近似式の勾配（つまりスティフネス）の大きさから３σを推定し、その値より外れる（μ−ｓ勾配でいうと、勾配が小さくなる）場合を滑り易いと判断している。
【０００４】
【特許文献１】特許第３５１５０４０号明細書
【特許文献２】特開２００２−２７４３５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１及び２記載の方法は、自動車の安全性の点より有効な方法であるが、これらの方法に用いられる走行中の路面判定値は、当該車両とタイヤに固有の基準値を閾値と比べなければ路面の滑り易さを評価することができず、路面のμの値（最大摩擦係数）として表現されるものではない。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、走行中の路面の滑り易さを路面の摩擦係数の値として推定することができる路面状態判定装置及び方法、並びに路面状態の判定プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の路面状態判定装置は、車両の４輪のタイヤの回転速度を定期的に検出する回転速度検出手段と、
車両の速度を前記タイヤの回転速度に同期して算出する車両速度算出手段と、
算出された車両速度と検出されたタイヤの回転速度とから、前記車両の駆動輪タイヤの回転スリップ率を演算する回転スリップ率演算手段と、
車両の速度算出に同期して当該車両の加速度を算出する車両加速度算出手段と、
回転スリップ率と加速度とをそれぞれ移動平均し、移動平均された車両の加速度とタイヤのスリップ率との１次の回帰係数と相関係数を求める演算手段と、
得られた相関係数が所定の値以上の場合に、１次の回帰係数に基づいて路面状態判定の閾値を設定する閾値設定手段と、
前記閾値を設定したときの１次の回帰係数とは異なる、走行中にさらに得られた１次の回帰係数の値と前記閾値との関係から、前記車両が走行中の路面の滑り易さを数値化する数値化手段と
を備えており、
前記数値化手段は、
走行中に算出される１次の回帰係数の値が前記閾値以下であり、且つ、当該閾値を設定したときの１次の回帰係数以上である場合に、
設定された閾値ＳＨに、タイヤのスティッフネスに応じて設定される所定の定数Ａを乗じた値と閾値を設定したときの１次の回帰係数ＳＴとの差分に対する、走行中に算出される１次の回帰係数の値ＪＤと前記１次の回帰係数ＳＴとの差分の割合Ｒを算出し、
得られるＲに基づいて、所定の換算式に従い路面の摩擦係数μを換算するように構成されていることを特徴としている。
【０００８】
本発明の路面状態判定装置では、車両の加速度とタイヤのスリップ率との１次の回帰係数と相関係数を求め、当該相関係数が所定の値以上の場合に１次の回帰係数に基づいて設定した閾値と、１次の回帰係数の値とから、数値化手段によって路面の滑り易さを数値化している。これにより、走行中の路面の滑り易さを数値として推定することができる。
前記閾値は、過去の経験値により求めた式から求めることができ、１次の回帰係数をＫｓ１とすると、例えばＬ（閾値）＝６×Ｋｓ１2＋０．４×Ｋｓ１＋０．０４により自動的に求めることができる。
【０００９】
前記路面の摩擦係数μを
θ＝１８０×Ｒ及び
μ＝（ｃｏｓθ＋１．２）／２
に従い求めることができる。この場合、路面の摩擦係数μを所定範囲内の数値として表現することができ、滑り易い路面ほど小さな値となるように算出することができる。
【００１０】
また、本発明の路面状態判定方法は、車両の４輪のタイヤの回転速度を定期的に検出する工程と、
車両の速度を前記タイヤの回転速度に同期して算出する工程と、
算出された車両速度と検出されたタイヤの回転速度とから、前記車両の駆動輪タイヤの回転スリップ率を演算する工程と、
車両の速度算出に同期して当該車両の加速度を算出する工程と、
回転スリップ率と加速度とをそれぞれ移動平均し、移動平均された車両の加速度とタイヤのスリップ率との１次の回帰係数と相関係数を求める工程と、
得られた相関係数が所定の値以上の場合に、１次の回帰係数に基づいて路面状態判定の閾値を設定する工程と、
さらに得られた１次の回帰係数の値と前記閾値との関係から、前記車両が走行中の路面の滑り易さを数値化する工程と
を含んでおり、
前記数値化する工程において、
走行中に算出される１次の回帰係数の値が前記閾値以下であり、且つ、当該閾値を設定したときの１次の回帰係数以上である場合に、
設定された閾値ＳＨに所定の定数Ａを乗じた値と閾値を設定したときの１次の回帰係数ＳＴとの差分に対する、走行中に算出される１次の回帰係数の値ＪＤと前記１次の回帰係数ＳＴとの差分の割合Ｒを算出し、
得られるＲに基づいて、所定の換算式に従い路面の摩擦係数μを換算することを特徴としている。
【００１１】
本発明の路面状態判定方法では、車両の加速度とタイヤのスリップ率との１次の回帰係数と相関係数を求め、当該相関係数が所定の値以上の場合に１次の回帰係数に基づいて設定した閾値と、１次の回帰係数の値とから、数値化手段によって路面の滑り易さを数値化している。これにより、走行中の路面の滑り易さを数値として推定することができる。
【００１２】
前記路面の摩擦係数μを
θ＝１８０×Ｒ及び
μ＝（ｃｏｓθ＋１．２）／２
に従い求めることができる。この場合、路面の摩擦係数μを所定範囲内の数値として表現することができ、滑り易い路面ほど小さな値となるように算出することができる。
【００１３】
さらに、本発明の路面状態の判定プログラムは、路面状態を判定するためにコンピュータを、車両速度とタイヤの回転速度とから、車両の駆動輪タイヤの回転スリップ率を演算する回転スリップ率演算手段、車両の速度算出に同期して当該車両の加速度を算出する車両加速度算出手段、回転スリップ率と加速度とをそれぞれ移動平均し、移動平均された車両の加速度とタイヤのスリップ率との１次の回帰係数と相関係数を求める演算手段、得られた相関係数が所定の値以上の場合に、１次の回帰係数に基づいて路面状態判定の閾値を設定する閾値設定手段、及び、さらに得られた１次の回帰係数の値と前記閾値との関係から、前記車両が走行中の路面の滑り易さを数値化する数値化手段として機能させ、
前記数値化手段は、
走行中に算出される１次の回帰係数の値が前記閾値以下であり、且つ、当該閾値を設定したときの１次の回帰係数以上である場合に、
設定された閾値ＳＨに、タイヤのスティッフネスに応じて設定される所定の定数Ａを乗じた値と閾値を設定したときの１次の回帰係数ＳＴとの差分に対する、走行中に算出される１次の回帰係数の値ＪＤと前記１次の回帰係数ＳＴとの差分の割合Ｒを算出し、
得られるＲに基づいて、所定の換算式に従い路面の摩擦係数μを換算するように構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の路面状態判定装置及び方法、並びに路面状態の判定プログラムによれば、走行中の路面の滑り易さを路面の摩擦係数の値として推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の路面状態判定装置及び方法、並びに路面状態の判定プログラムの実施の形態を詳細に説明する。
図１に示されるように、本発明の一実施の形態に係る路面状態判定装置は、４輪車両に備えられた４つのタイヤＦＬ（左前輪）、ＦＲ（右前輪）、ＲＬ（左後輪）及びＲＲ（右後輪）の車輪回転情報を検出するため、各タイヤに関連して設けられた通常の車輪速度検出手段（車輪回転情報検出手段）１を備えている。
【００１６】
前記車輪速度検出手段１としては、電磁ピックアップなどを用いて回転パルスを発生させてパルスの数から回転角速度及び車輪速度を測定するための車輪速センサ又はダイナモのように回転を利用して発電を行い、この電圧から回転角速度及び車輪速度を測定するためのものを含む角速度センサなどを用いることができる。前記車輪速度検出手段１の出力は、ＡＢＳなどのコンピュータである制御ユニット２に与えられる。この制御ユニット２には、例えば低μ路面であることを表示するための液晶表示素子、プラズマ表示素子又はＣＲＴなどで構成された表示器３、ドライバーによって操作することができる初期化ボタン４、低μ路面であることをドライバーに知らせる警報器５が接続されている。
【００１７】
制御ユニット２は、図２に示されるように、外部装置との信号の受け渡しに必要なＩ／Ｏインターフェース２ａと、演算処理の中枢として機能するＣＰＵ２ｂと、このＣＰＵ２ｂの制御動作プログラムが格納されたＲＯＭ２ｃと、前記ＣＰＵ２ｂが制御動作を行う際にデータなどが一時的に書き込まれたり、その書き込まれたデータが読み出されたりするＲＡＭ２ｄとから構成されている。
【００１８】
前記車輪速度検出手段１では、タイヤの回転数に対応したパルス信号（以下、「車輪速パルス」ともいう）が出力される。また、ＣＰＵ２ｂでは、車輪速度検出手段１から出力された車輪速パルスに基づいて、所定のサンプリング周期ΔＴ（ｓｅｃ）、例えばΔＴ＝０．０５秒毎に各タイヤの回転角速度が算出される。
【００１９】
車両の速度は、後述するように従動輪の車輪速度データから求めることができるが、それ以外に例えばＧＰＳ速度計を利用して得ることもできる。カーナビゲーションの普及によりＧＰＳ装置が多くの車両に取り付けられるようになっている。このことでＧＰＳ装置による測位技術も向上し、現在では速度を算出することに特化した装置（英国Ｒａｃｅ  Ｌｏｇｉｃ社製のＧＰＳ式速度計ＶＢＯＸ（商品名））も販売されている。かかるＧＰＳ情報を用いた速度計による算出速度を車両速度として利用することができる。
【００２０】
本実施の形態に係る路面状態判定装置は、車輪速度検出手段（車輪回転情報検出手段）１と、検出された車両の各タイヤの車輪回転情報から車輪速度を算出する車輪速度算出手段と、車両の速度を前記タイヤの回転速度に同期して算出する車両速度算出手段と、算出された車両速度と検出されたタイヤの回転速度とから、前記車両の駆動輪タイヤの回転スリップ率を演算する回転スリップ率演算手段と、車両の速度算出に同期して当該車両の加速度を算出する車両加速度算出手段と、回転スリップ率と加速度とをそれぞれ移動平均し、移動平均された車両の加速度とタイヤのスリップ率との１次の回帰係数と相関係数を求める演算手段と、得られた相関係数が所定の値以上の場合に、１次の回帰係数に基づいて路面状態判定の閾値を設定する閾値設定手段と、さらに得られた１次の回帰係数の値と前記閾値との関係から、前記車両が走行中の路面の滑り易さを数値化する数値化手段とから構成されている。そして、路面状態の判定プログラムは、前記制御ユニット２を、車輪速度算出手段、車両速度算出手段、回転スリップ率演算手段、車両加速度算出手段、演算手段、閾値設定手段、及び数値化手段として機能させる。なお、前述したように、車両の速度はＧＰＳ速度計によっても得ることができ、この場合は、このＧＰＳ速度計が前記車両速度算出手段に代えて路面状態判定装置の一部を構成することになる。また、車両の加速度を得る手段としてＧセンサを用いることもできる（この場合、Ｇセンサが「車両加速度算出手段」を構成する）が、車両の速度を微分して演算するのがコスト面からは好ましい。
【００２１】
以下、本実施の形態の路面状態判定装置の動作を順に説明する。
（１）まず、車両の４輪タイヤＦＬ、ＦＲ、ＲＬ及びＲＲのそれぞれの回転速度を所定の周期ΔＴ（例えば、５０ｍｓｅｃ）でサンプリングし、この回転速度から車輪速度（Ｖ１n、Ｖ２n、Ｖ３n、Ｖ４n）を算出する。
【００２２】
（２）ついで、従動輪及び駆動輪の平均車輪速度（Ｖｆn、Ｖｄn）を演算する。前輪駆動の場合、ある時点の従動輪及び駆動輪の平均車輪速度Ｖｆn、Ｖｄnは、次の式（１）及び（２）により求めることができる。
Ｖｆn＝（Ｖ３n＋Ｖ４n）／２・・・・・・（１）
Ｖｄn＝（Ｖ１n＋Ｖ２n）／２・・・・・・（２）
【００２３】
（３）次に、車両の単位時間の走行距離、すなわち車両速度を次の式（３）により演算する。
Ｄｉｓｔ＝Ｖｆn×Δｔ・・・・・・（３）
ここで、Δｔは車輪速データから算出される従動輪のＶｆnとＶｆn-1の時間間隔（サンプリング時間）である。
【００２４】
（４）ついで、従動輪の速度変化から平均車両加減速度Ａｆnを算出する。従動輪の平均車輪速度Ｖｆnより１つ前の車輪速データから、平均車輪速度Ｖｆn-1とすると、従動輪の平均車輪加減速度Ａｆnは、ｇを重力加速度とすると、次の式（４）で求めることができる。
Ａｆn＝（Ｖｆn−Ｖｆn-1）／Δｔ／ｇ・・・・・・（４）
【００２５】
（５）ついで、得られた車両の加減速度の値に応じてタイヤのスリップ率Ｓnを演算する。
まず、加速状態で、駆動輪がロック状態で車両が滑っているとき（Ｖｄn＝０、Ｖｆn≠０）や、減速状態で、車両が停止状態で駆動輪がホイールスピンを起こしているとき（Ｖｆn＝０、Ｖｄn≠０）は、起こり得ないものとして、スリップ率を次の式（５）、（６）により演算する。
Ａｆn≧０及びＶｄn≠０である場合、
Ｓn＝（Ｖｆn−Ｖｄn）／Ｖｄn・・・・・・（５）
Ａｆn＜０及びＶｆn≠０である場合、
Ｓn＝（Ｖｆn−Ｖｄn）／Ｖｆn・・・・・・（６）
前記以外の場合は、Ｓn＝０とする。
【００２６】
（６）ついで、スリップ率及び車両の加減速度のデータを、例えば、２０個毎に移動平均化処理する。
スリップ率については、
ＭＳn＝（Ｓ1＋Ｓ2＋・・・＋Ｓn）／２０・・・・・・（７）
ＭＳn+1＝（Ｓ2＋Ｓ3＋・・・＋Ｓn+1）／２０・・・・・・（８）
ＭＳn+2＝（Ｓ3＋Ｓ4＋・・・＋Ｓn+2）／２０・・・・・・（９）
また、車両の加減速度については、
ＭＡｆn＝（Ａｆ1＋Ａｆ2＋・・・＋Ａｆn）／２０・・・・・・（１０）
ＭＡｆn+1＝（Ａｆ2＋Ａｆ3＋・・・＋Ａｆn+1）／２０・・・・・・（１１）
ＭＡｆn+2＝（Ａｆ3＋Ａｆ4＋・・・＋Ａｆn+2）／２０・・・・・・（１２）
移動平均されたスリップ率と車両の加減速度を、所定の個数Ｎ個（例えば、６０個）ずつ集め、１次回帰係数（Ｋｓ）を次の式（１３）及び（１４）により求める。
【００２７】
【数１】
0005183275.tif 000002
【００２８】
【数２】
0005183275.tif 000003
【００２９】
ここで、Ａｖｅ（ＭＳ）及びＡｖｅ（ＭＡｆ）は、それぞれ移動平均したスリップ率と車両の加減速度のＮ個の平均値である。
また、相関係数（ＲＳ）はＲＳ＝Ｋｓ１×Ｋｓ２となる。
【００３０】
（７）ついで、相関係数（ＲＳ）が所定の値、例えば０．９以上のときのＫｓ１から閾値Ｌを過去の経験値により予め求めておいた次の式（１５）に代入して求める。この式（１５）は、種々のタイヤのデータから実験的に求めたものである。
Ｌ＝６×Ｋｓ１2＋０．４×Ｋｓ１＋０．０４・・・・・・（１５）
【００３１】
（８）Ｋｓ１は走行データが蓄積される毎に１次回帰係数として算出され、この値を路面判定値（ＪＤ）とする。また、閾値であるＬは、相関係数が高い場合にそのときのＫｓ１によって更新されることになり、そのときのＫｓ１を基準値（ＳＴ）、そのときのＬを閾値（ＳＨ）とする。
【００３２】
（９）ところで、実際の道路において、アスファルトでのタイヤの摩擦係数は１．０付近又はそれ以上であり、氷結面では０．１〜０．２付近になると言われている（例えば、市原薫及び小野田光之著、「路面のすべり」、技術書院）。
そこで、あるタイヤにおけるアスファルトでの基準値を、例えば１．０とし、そのときに算出される閾値を０．１とし、走行中に測定（算出）された路面判定値（μ―ｓ勾配の逆数）がこの基準値より小さければ、路面の摩擦係数を１．１とし、閾値よりも大きければ０．１とする。さらに、路面判定値が基準値以上であり、閾値以下である場合は、後述する関数に基づき、１．０〜０．１の間の数値として表現することを考案した。
これによると、すべての車両において、アスファルト走行時から滑り易い路面走行時までのあらゆる路面の摩擦係数を１．１〜０．１として表現することができ、滑り易い路面ほど小さな（０．１に近い）値となるように算出することができる。
【００３３】
（１０）路面判定値（ＪＤ）が基準値（ＳＴ）以上であり、閾値（ＳＨ）以下である場合、すなわちＳＴ≦ＪＤ≦ＳＨの場合は、設定された閾値ＳＨに所定の定数Ａを乗じた値と閾値を設定したときの１次の回帰係数ＳＴとの差分に対する、走行中に算出される１次の回帰係数の値ＪＤと前記１次の回帰係数ＳＴとの差分の割合Ｒを算出し、得られるＲに基づいて、所定の換算式に従い路面の摩擦係数μを換算することができる。
すなわち、Ｒ＝（ＪＤ−ＳＴ）／（Ａ・ＳＨ−ＳＴ）を算出し、このＲに基づいて摩擦係数（μ）を求めることができる。なお、Ａは所定の定数であり、タイヤのスティッフネスに応じて、例えば０，９〜１．３の範囲内で経験的に設定することができる。スティッフネスが小さいときは、定数として大きめの値を採用し、逆にスティッフネスが大きいときは小さめの値を採用する。
前記Ｒの値からの、摩擦係数μの換算は、例えば次のようにして行うことが出来る。経験的にＪＤが閾値に近づくか、又は閾値を超えれば、確実に低μ路であると判断することができる。しかしながら、高μ路（アスファルト）を走行していても基準値から離れたＪＤが測定される場合が多いことが分かっている。
そこで、閾値にかなり近づかないと低μ路と判断しないように、ＪＤの値からμ値を換算するときに三角関数を介する方法が考えられる。
図５は、かかる方法を説明する図であり、縦軸の値であるＪＤの値から、三角関数の曲線を利用してμ値を求めている。
具体的には、例えば以下の式（１６）、（１７）により摩擦係数（μ）を表現することができる。
θ＝１８０×（ＪＤ−ＳＴ）／（１．２ＳＨ−ＳＴ）・・・・・・（１６）
μ＝（ｃｏｓθ＋１．２）／２・・・・・・（１７）
ここに、（ＪＤ−ＳＴ）／（１．２ＳＨ−ＳＴ）は、定数Ａを１．２としたときの前記Ｒを表している。
【００３４】
つぎに本発明の路面状態判定方法の実施例を説明するが、本発明はもとよりかかる実施例のみに限定されるものではない。
［実施例］
車両に装着された各タイヤの回転角速度を得るために、ＡＢＳ制御に利用する回転速度情報を用いて、回転角速度に換算した。また、本実施例では、走行車両の位置をＧＰＳを用いて算出しており、当該車両の絶対速度を得るためにＶＢＯＸ（商品名。英国Ｒａｃｅ  Ｌｏｇｉｃ社製ＧＰＳ速度計）を車両に取り付けた。車両の速度は、シリアルデータとして直接ＰＣ（パーソナルコンピュータ）に出力され、この車両速度情報、及び前記回転速度情報を５０ｍｓｅｃ毎にデジタルデータとして同期してＰＣに取り込めるようにした。
【００３５】
２輪駆動車（ＦＦ）にタイヤ（１８５／６０Ｒ１５  ＬＭ  ７０３）を装着して、神戸市内の一般道及び高速道路を走行した。車両の走行は晴天時と雨天時に行った。
前述した式（４）に従い平均車両加減速度を求め、また式（５）、（６）に従いタイヤのスリップ率を求め、さらに平均車両加減速度及びスリップ率をそれぞれ移動平均処理し、移動平均されたスリップ率と車両の加減速度を、所定の個数（６０個）ずつ集め、１次回帰係数（Ｋｓ）を前記式（１３）及び（１４）により求めた。
そして、相関係数（ＲＳ）が０．９以上のときのＫｓ１から閾値Ｌを式（１５）に代入して求めた。閾値であるＬは、相関係数が高い場合にそのときのＫｓ１によって更新し、そのときのＫｓ１を基準値（ＳＴ）、そのときのＬを閾値（ＳＨ）として、式（１６）、（１７）を用いて摩擦係数（μ）を求めた。
【００３６】
一方、車両に搭載したＧＰＳを用いて、車両の位置を算出し、当該位置におけるμ値をプロットした。プロットデータは、μ値については１秒間の平均値を１秒毎に算出し、そのときの位置情報とリンクさせた。結果を図３〜４に示す。乾燥アスファルトでは摩擦係数が０．５以上であり、また湿潤時は０．３付近まで下がる場合もあるとされており、さらに雨天時は相対的にμ値が下がることが知られているが、図３〜４は、これらのことを踏まえた晴天時と雨天時における路面の摩擦係数の状況を表現することができている。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の路面状態判定装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図１に示される路面状態判定装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】晴れた日における実験車両の位置情報と路面μとの関係を示す図である。
【図４】雨の日における実験車両の位置情報と路面μとの関係を示す図である。
【図５】走行中に算出される１次の回帰係数の値ＪＤからμ値を求める方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００３８】
１      車輪速度検出手段
２      制御ユニット
２ａ    インターフェース
２ｂ    ＣＰＵ
２ｃ    ＲＯＭ
２ｄ    ＲＡＭ
３      表示器
４      初期化ボタン
５      警報器
【図１】
0005183275.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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